Nuevos horizontes en educación: Blockchain

Blockchain, la tecnología detrás de la criptomoneda Bitcoin, tiene unas connotaciones exponenciales que aún no llegamos a vislumbrar. Se iguala su potencial a la aparición de la imprenta, el motor o internet, tres innovaciones que han cambiado el mundo de forma radical. Aún está por ver de qué manera cambiará blockchain nuestro mundo.

Las posibilidades de usar tal tecnología parecen ser infinitas. Justo ahora estamos aprendiendo a utilizarla y ya aparecen propuestas muy innovadoras como alojamiento en la nube decentralizado -con el que hasta se puede ganar dinero-.

Aunque las monedas virtuales e incluso las criptomonedas hace ya un tiempo que merodean por nuestro sistema económico, no ha sido hasta la coyuntura tecnológica actual que han cobrado un sentido de utilidad. Esto es gracias a una evolución rápida tecnológica y sobretodo a la disponibilidad de capacidad de cálculo.

La tecnología que acostumbra a instaurarse es aquella más fácil de desarrollar. Ya veremos si blockchain es finalmente la tecnología que perdura o la substituye otra más robusta, fiable y segura. Sea blockchain o no la tecnología disruptiva definitiva, lo que en realidad se está replanteando en esta nueva revolución tecnológica es la confianza entre las entidades tradicionales y sus usuarios. Esta última afirmación se transformaría en formato pregunta como ¿Son las entidades intermediarias susceptibles de ser eliminadas?

Criptomonedas

Desde 1991 ha habido una preocupación en cómo certificar cuándo han sido creados o modificados documentos digitales del tipo imagen, video, texto o sonido. Las soluciones han pasado por fusionar campos como la criptografía y servidores de marcas de tiempo –timestamps-, pero sobretodo de distribuir la confianza, o lo que es lo mismo, utilizar un protocolo de consenso en la aceptación de transacciones.

La distribución de la confianza -redes de usuarios distribuidos- es justamente la base de las criptomonedas. No obstante, en los 90 no había suficiente masa crítica de usuarios y por lo tanto capacidad de cálculo para que fueran efectivas. Ahora este contexto ha cambiado y la realidad es muy prometedora, aunque con algunas posibles limitaciones de futuro a subsanar.

Las criptomonedas han existido desde 1998 cuando Wei Dai publicó una descripción de un sistema de efectivo electrónico distribuido. Al mismo tiempo Nick Szabo propuso un esquema para una moneda digital descentralizada llamada «bit gold» que eliminaba la entidad central de validación de las transacciones. Sin embargo, la idea de descentralizar el sistema y eliminar la entidad central de validación provocaba problemas de fraude.

El problema de doble gasto

El principal problema con la moneda digital es la posibilidad de gastar la moneda dos veces. Esta situación de riesgo se conoce como double-spend problem -el problema de doble gasto-. Para evitar este problema, se necesita una agencia central para verificar que solo se realice un gasto del token digital.

En las monedas digitales sin una agencia central de verificación el fraude estaba servido y debía resolverse el problema de otra forma más socializada. No fue hasta diez años después de la aparición de la primera criptomoneda, en 2008, que nadie pudo diseñar un nuevo esquema que resolviera el problema de forma efectiva. Satoshi Nakamoto lanzó en ese año una propuesta para bitcoin, una nueva moneda digital basada en una cadena de hashes de pruebas de trabajo –hash-proof-of-work chain-.

Un hash es una cadena de un longitud fija de caracteres resultante de aplicar una función de encriptación Hash. Una función Hash transforma un conjunto de datos arbitrarios -un texto por ejemplo- a una cadena de caracteres de longitud fija. Por ejemplo, fa función SHA-256 transforma un conjunto de datos a una cadena de 256 caracteres.

Lo que cabe destacar de la solución de Nakamoto es que resuelve el problema del doble gasto en un nuevo enfoque computacional y socializado. A esta solución tecnológica la llamó blockchain.

Blockchain

Simplificando el esquema propuesto por Nakamoto, se define un libro contable distribuido por todos los usuarios de una red descentralizada de usuarios. O sea, todos los usuarios tienen una copia del libro contable. Para evitar el fraude esta red valida por consenso todos los bloques de transacciones a añadir en el libro contable. La validación se realiza mediante pruebas de trabajo y criptografía. A este proceso de validación se le llama minar, el cual tiene una recompensa en formato criptomoneda. Así que en parte la moneda bitcoin se sustenta gracias al afán de los usuarios de obtener bitcoins por minar.

El libro contable es en realidad un registro de bloques de transacciones de cualquier tipo y es a lo que llamamos blockchain. Adopta este nombre debido a que cada bloque de transacciones añadido al libro contable está conectado entre sí formando una larga cadena. Cada bloque se identifica por un hash que a la vez contiene el hash del bloque anterior. De esta forma se evita modificaciones malintencionadas, puesto que se crea una dependencia que implicaría tener que modificar todos los bloques a partir del bloque modificado. Esto significa que la capacidad de cálculo es demasiado enorme como para que una red de usuarios malintencionados quiera corromper el libro contable. Además, el esquema bitcoin regula el tiempo de añadido de bloques y así controla el cómputo necesario.

Fundamentalmente, se necesitará una gran potencia computacional para modificar cualquier bloque de la cadena más allá de seis bloques encadenados. Por lo tanto, blockchain es una tecnología con un control descentralizado que proporciona un registro de transacciones solo alterables por consenso. Pero lo más interesante es que inhabilita cualquier agencia central de verificación, eliminando así posibles intermediarios. En resumen, debido a su cadena basada en hash-proof-of-work, es casi imposible estafar al sistema.

Limitaciones

El sistema descentralizado que dibuja la criptomoneda bitcoin es innovador. No obstante, como todo sistema, tiene algunas limitaciones. Tal descentralización ahora es posible debido a la capacidad tecnológica ciudadana. Los ordenadores personales, la capacidad de cálculo y la alta conectividad hacen de los hogares nodos excelentes para minar. Sin estos tres factores -ordenadores personales, capacidad de cálculo y alta conectividad- las criptomonedas aún no serían posibles o estarían en manos de entidades con gran capacidad de cálculo.

Dicho lo anterior, significa que si no hubiera interés en minar, y por lo tanto no hubiera ordenadores realizando pruebas de trabajo, no habría certificación ni validación de transacciones. Eso sí, se podrían seguir realizando movimientos entre usuarios pero nadie estaría seguro que no se están gastando más de una vez.

Cabe destacar también que la tecnología blockchain es funcional puesto que la capacidad de cálculo que tenemos actualmente es a la vez suficiente pero limitada. La efectividad de blockchain se basa en el exponencial requerimiento de cómputo en caso de querer modificar algún bloque del libro de transacciones. Esta limitación se rompería en cuanto la capacidad de cálculo sea mucho mayor de la necesaria para realizar las pruebas de trabajo.

Otra limitación, si se puede entender así, es que el sistema de usuario-a-usuario que hay detrás de blockchain emula un servidor de marcas de tiempo. Esto está bien ya que podemos asegurar que no hay una entidad central de regulación de transacciones. Sin embargo, se requiere de un servidor que controle los nodos para poder repartir las transacciones y completar las copias del libro de transacciones en cada uno de los usuarios activos.

Primeras aplicaciones en educación

Esta aproximación antifraude hace que la tecnología blockchain sea adecuada para prototipar algunas soluciones a problemas del contexto educativo. Algunas soluciones ya se han implementado y otras no son más que ideas o conceptos sobre papel, no obstante, esta tecnología abre nuevos horizontes en educación:

• Mejorar la gestión de certificados.
• Securizar datos de las interacciones.
• Facilitar el compartir expedientes entre escuelas, universidades y empresas.
• Almacenar e-portfolios verificados.
• Gestionar propiedad intelectual.
• Mantener un histórico del comportamiento de los estudiantes.
• Gestionar acreditaciones.
• Nueva moneda interuniversitaria (educativa).
• Acciones automáticas según condiciones académicas.
• Analítica del aprendizaje automatizada.
• Identificación de alumnos en entornos virtuales de aprendizaje

Nuevos horizontes implican nuevas consecuencias. Puede que se cree una nueva moneda para el ámbito académico, puede que se proteja más al estudiante, puede ser que las certificaciones cobren un nuevo sentido… o puede que las consecuencias sean más negativa que positivas.

Educación y blockchain se encuentra en un estadio incipiente. Existen ya soluciones como expedientes académicos en blockchain. Son soluciones que a priori proyectan un contexto positivo. En las siguientes entradas acerca de blockchain y educación expondré el presente y futuro de la unión estos dos ámbitos.